Jepang Bersiap Menambang Logam Tanah Jarang di Laut Dalam untuk Mengurangi Ketergantungan pada China

Logam tanah jarang di laut dalam dekat Minamitorishima beralih dari teori ke uji coba

Jepang bersiap melakukan upaya pertama di dunia untuk mengangkat lumpur kaya logam tanah jarang dari dasar laut dalam dekat Minamitorishima, atol terpencil sekitar 1.900 hingga 2.000 kilometer di tenggara Tokyo. Pemerintah menyatakan uji penambangan akan dimulai pada Januari 2026, dengan sasaran kedalaman 5.000 hingga 6.000 meter. Tujuannya bukan meraih keuntungan cepat, melainkan membangun pasokan domestik yang stabil untuk logam yang menopang kendaraan listrik, turbin angin, ponsel pintar, peralatan medis, dan senjata canggih. Uji coba ini dilakukan setelah China memperketat pengendalian ekspor beberapa unsur logam tanah jarang yang krusial, langkah yang mengguncang produsen mobil dan elektronik di seluruh dunia.

Sumber daya yang dibidik Jepang ini tidak biasa. Survei di dalam zona ekonomi eksklusif Jepang menemukan lapisan lumpur dengan konsentrasi unsur logam tanah jarang yang tinggi, termasuk kategori berat dan menengah yang langka dan mahal. Para peneliti menyebut cadangan di sekitar Minamitorishima mencapai sekitar 16 juta ton, dengan kadar beberapa unsur yang melampaui endapan darat pada umumnya. Analisis ilmuwan Jepang pada 2018 menyebut endapan tersebut berpotensi memasok logam tanah jarang tertentu selama ratusan tahun, dalam kisaran sekitar 420 hingga 780 tahun, bergantung pada unsurnya. Potensi itu menjadikan Minamitorishima aset strategis di tengah meningkatnya persaingan global untuk mendapatkan mineral kritis.

Mengubah potensi menjadi pasokan adalah bagian yang sulit. Penambangan pada kedalaman 6.000 meter belum pernah dilakukan dalam skala besar. Dalam uji coba, pipa akan diturunkan dari kapal riset laut dalam yang dioperasikan Badan Jepang untuk Sains dan Teknologi Kelautan-Bumi. Lumpur akan diangkat ke permukaan, lalu dikirim ke daratan utama untuk dianalisis dan dipisahkan guna memperoleh unsur seperti disprosium, terbium, neodimium, dan gadolinium. Jika uji coba berhasil, Jepang berencana beralih ke sistem percontohan pada Januari 2027 yang dapat mengambil sekitar 350 ton lumpur per hari. Para pejabat tidak menutup-nutupi kompromi yang harus dihadapi. Setiap pelayaran akan menelan biaya besar, margin teknis sangat tipis, dan kapasitas pemurnian baru harus tersedia sebelum logam dapat dipasok ke pabrik. Pengiriman komersial pertama ditargetkan pada 2028, tetapi keberhasilan bergantung pada teknologi, harga, dan dukungan kebijakan.

Mengapa logam ini penting bagi kehidupan modern

Logam tanah jarang adalah kelompok yang terdiri atas 17 unsur logam yang membuat perangkat elektronik modern dan peralatan energi bersih lebih kecil, kuat, dan efisien. Nama yang paling dikenal antara lain neodimium, praseodimium, dan samarium, yang penting untuk magnet permanen berkekuatan tinggi di dalam motor kendaraan listrik dan generator turbin angin. Unsur yang lebih berat seperti disprosium dan terbium membantu magnet mempertahankan kinerjanya pada suhu tinggi, hal yang sangat penting bagi sistem penggerak dan komponen dirgantara. Unsur lain, termasuk itrium, europium, dan gadolinium, digunakan dalam layar, laser, pencitraan medis, dan paduan khusus.

China mendominasi penambangan dan pemrosesan logam tanah jarang, terutama pemurnian menjadi oksida, logam, dan paduan magnet yang digunakan oleh produsen. Konsentrasi ini menciptakan titik hambatan pasokan. Tahun ini Beijing memperluas pengendalian ekspor beberapa logam tanah jarang menengah dan berat, melanjutkan pembatasan sebelumnya. Langkah tersebut mengganggu perencanaan pasokan, mendorong fluktuasi harga, dan menambah risiko geopolitik bagi produsen. Amerika Serikat merespons dengan ancaman tarif baru, sementara pemerintah negara-negara sekutu menyerukan koordinasi untuk mendiversifikasi pasokan.

Jepang pernah mengalami situasi serupa. Pada 2010, perselisihan diplomatik memicu penurunan tajam ekspor logam tanah jarang China ke Jepang. Saat itu, Jepang bergantung pada China untuk sekitar 90 persen kebutuhannya. Upaya diversifikasi sejak saat itu, termasuk kontrak baru di Australia, India, dan Kazakhstan, serta investasi di kilang di Malaysia dan Vietnam, telah menurunkan porsi tersebut menjadi sedikit di bawah 60 persen. Namun, kerentanan masih ada. Gangguan singkat sekalipun dapat merambat ke lini produksi, seperti yang terlihat ketika pengendalian ekspor awal tahun ini memaksa Nissan dan Suzuki menghentikan sementara beberapa kegiatan perakitan.

Apa yang membedakan Minamitorishima

Sumber daya Minamitorishima bukan bijih darat konvensional atau endapan mineral batuan keras. Sumbernya adalah lumpur. Sampel inti bor dan hasil survei menunjukkan komposisi yang tidak biasa, dengan konsentrasi logam tanah jarang berat dan menengah yang lebih tinggi. Hal ini penting karena unsur berat lebih langka dan bernilai lebih tinggi. Lumpur tersebut juga mengandung lebih sedikit produk sampingan radioaktif dibandingkan banyak bijih logam tanah jarang dari darat, sehingga mengurangi sebagian bahaya pemrosesan dan tantangan penanganan limbah.

Letak geografisnya menjadi kekuatan sekaligus kelemahan. Endapan ini berada di dalam zona ekonomi eksklusif Jepang, sehingga Tokyo mengendalikan eksplorasi dan produksinya. Lokasinya terpencil, sekitar 100 hingga 150 kilometer dari atol, pada kedalaman air 5.000 hingga 6.000 meter. Keterpencilan itu mempersulit logistik dan tanggap darurat, sementara kedalaman ekstrem menguji batas teknologi rekayasa lepas pantai saat ini. Berbeda dengan nodul mangan yang berada di dasar laut di bagian lain Pasifik, sasaran di sini adalah lumpur berbutir halus yang harus dipompa sebagai bubur. Dalam operasi mendatang, para insinyur harus mengumpulkan beberapa ribu ton per hari agar skala ekonominya tercapai.

Komposisi unsur berat yang langka

Analisis menyoroti kandungan disprosium dan terbium dalam lumpur Minamitorishima, selain neodimium dan gadolinium. Komposisi unsur berat ini membedakannya dari banyak endapan darat di luar China, yang biasanya lebih kaya akan unsur ringan. Potensi sumber daya laut Jepang juga mencakup hal lain selain lumpur logam tanah jarang. Survei terpisah yang dipimpin peneliti Jepang mengidentifikasi lebih dari 200 juta ton nodul mangan dengan kandungan kobalt dan nikel yang signifikan, pada kedalaman sekitar 5.500 meter di kawasan Pasifik yang lebih luas. Perkiraan menunjukkan kandungan sekitar 610.000 ton kobalt, setara dengan konsumsi Jepang selama kira-kira 75 tahun pada tingkat saat ini, serta sekitar 740.000 ton nikel, atau sekitar 11 tahun permintaan domestik. Angka-angka itu menegaskan nilai strategis sumber daya dasar laut yang lebih luas, sekaligus menunjukkan besarnya tantangan rekayasa.

Rencana Jepang menambang pada kedalaman 6.000 meter

Proyek pemerintah ini dikelola oleh platform nasional untuk pengembangan kelautan inovatif, bekerja sama dengan Badan Jepang untuk Sains dan Teknologi Kelautan-Bumi. Pipa yang diturunkan dari kapal riset akan mengangkat lumpur dari dasar laut ke permukaan. Kapal tersebut, termasuk kapal pengeboran laut ultra-dalam Chikyu, mampu menangani beban berat dan rangkaian pipa yang panjang. Uji coba awal akan berfokus pada pembuktian konsep. Salah satu operasi diperkirakan akan mengambil sekitar 35 ton lumpur untuk penelitian laboratorium, yang mungkin mengandung beberapa puluh kilogram unsur logam tanah jarang. Keberhasilan akan membuka jalan bagi sistem percontohan pada 2027 yang dirancang untuk memindahkan 350 ton per hari, jumlah yang memadai untuk menguji pemisahan dan pemurnian dalam skala besar.

Pipa, pemompaan, dan bubur lumpur

Lumpur dasar laut memiliki konsistensi seperti tanah liat. Untuk mengangkatnya melalui kolom air sedalam 5.000 hingga 6.000 meter, operator harus mencampurnya dengan air laut hingga menjadi bubur yang stabil. Bubur itu harus mengalir melalui pipa yang lebih panjang daripada rangkaian pipa yang biasanya digunakan dalam operasi minyak laut dalam. Banyak riser ladang minyak mencapai sekitar 3.500 meter. Pipa yang lebih panjang menambah bobot dan meningkatkan risiko getaran. Para insinyur telah memodelkan dinamika pipa untuk mencegah gerakan resonan yang dapat menyebabkan kelelahan material. Peralatan di dasar laut harus tangguh tetapi sederhana, karena pemeliharaan pada kedalaman tersebut berisiko dan lambat. Tim Jepang telah mengembangkan mesin untuk menggiling lumpur menjadi partikel berukuran sekitar 4 milimeter atau lebih kecil, sehingga lebih mudah dipompa dengan penggunaan energi seminimal mungkin. Rancangan sistem juga mempertimbangkan lapisan sedimen lunak di bawah lumpur dan menyesuaikan fondasi agar tidak tenggelam atau ambruk saat menahan beban.

Dari kapal ke daratan

Setelah berada di kapal, bubur lumpur akan dikurangi kadar airnya dan diangkut ke daratan utama untuk memisahkan unsur logam tanah jarang menjadi oksida dan logam. Para pejabat telah membahas pembangunan unit prapemrosesan kecil di Minamitorishima pada tahap berikutnya guna mengurangi volume yang perlu diangkut. Dibandingkan banyak bijih darat, lumpur laut dalam memiliki kadar torium dan uranium radioaktif yang relatif rendah sehingga penanganan limbah dapat lebih sederhana. Meski demikian, tahapan pemrosesan menengah tetap rumit. Kapasitas pemurnian baru sangat penting karena pemisahan logam tanah jarang melibatkan tahapan ekstraksi pelarut yang berulang, pengendalian pH yang cermat, dan jaminan mutu ketat untuk mencapai standar kemurnian yang dibutuhkan magnet berkinerja tinggi dan komponen elektronik.

Risiko lingkungan dan perdebatan ilmiah

Penambangan laut dalam menuai kontroversi. Para ilmuwan memperingatkan bahwa ekosistem di kedalaman abisal belum banyak dipahami dan pulih secara lambat. Gumpalan sedimen yang terangkat oleh alat pengumpul dan pompa dapat menutupi organisme penyaring dan mengubah kimia air. Kebisingan peralatan berat dapat memengaruhi mamalia laut dan ikan. Ada pula kekhawatiran mengenai seberapa jauh partikel halus terbawa dalam kolom air dan apakah jejak logam dapat masuk ke rantai makanan. Risiko-risiko ini sulit diukur karena hanya sedikit penelitian terkontrol yang dilakukan pada skala yang dipertimbangkan untuk operasi komersial.

Program Jepang dijalankan secara bertahap, sehingga tersedia waktu untuk mengumpulkan data lingkungan dan menyesuaikan metode. Uji penambangan di Minamitorishima akan memetakan perilaku gumpalan sedimen dalam arus setempat dan mengukur pengendapan kembali sedimen. Insinyur dapat mengubah laju pompa, kepala alat pengumpul, dan titik pembuangan untuk membatasi penyebaran partikel. Saat menilai izin mendatang, regulator akan mempertimbangkan luas area terdampak, jadwal musiman, dan pemantauan keanekaragaman hayati. Dasar ilmiah untuk bersikap hati-hati sangat kuat, dan perdebatan mengenai tingkat risiko yang dapat diterima akan berjalan seiring dengan upaya rekayasa.

Aturan internasional juga terus berkembang. Otoritas Dasar Laut Internasional berencana merampungkan kode penambangan untuk kegiatan di perairan internasional. Lokasi Minamitorishima berada di perairan Jepang, sehingga hukum domestik berlaku. Meski demikian, standar global dan ekspektasi pemberi pinjaman turut memengaruhi pendanaan dan kesepakatan pembelian hasil produksi. Beberapa bank besar telah memperketat kebijakan pembiayaan proyek penambangan laut dalam sampai dampak lingkungannya lebih dipahami.

Ekonomi, biaya, dan pihak yang menanggungnya

Proyek yang dipimpin pemerintah ini diposisikan sebagai kebijakan ekonomi dan keamanan nasional. Tujuannya adalah membangun opsi pasokan mineral kritis dari dalam negeri, meskipun biaya awalnya melampaui harga pasar. Setiap pelayaran lepas pantai diperkirakan menelan biaya lebih dari 150 juta yen. Sistem pipa khusus untuk kedalaman 6.000 meter dan peralatan terkait menelan biaya sekitar puluhan miliar yen, dengan satu pengadaan dilaporkan mencapai sekitar 12 miliar yen. Peralihan dari pembuktian konsep ke instalasi percontohan, lalu ke operasi rutin, akan membutuhkan kapal baru, peralatan bawah laut, dan pabrik di darat. Kebutuhan modalnya besar dan kurva pembelajarannya curam.

Harga dan kebijakan akan menentukan kelayakan komersial. Jika permintaan magnet tumbuh lebih cepat dari perkiraan atau pengendalian ekspor kembali diperketat, harga yang lebih tinggi dapat menopang biaya operasi lepas pantai. Penurunan harga akan membuat titik impas semakin sulit dicapai. Tantangan lainnya adalah pemurnian. China menguasai sebagian besar kapasitas pemisahan global, terutama untuk unsur berat dan menengah. Membangun rantai pemurnian lengkap di Jepang atau negara mitra membutuhkan waktu dan kontrak jangka panjang dengan produsen magnet untuk menjamin investasi. Pembiayaan juga menjadi titik tekanan. Sejumlah pemberi pinjaman internasional membatasi pendanaan proyek laut dalam sampai tersedia penilaian lingkungan yang menyeluruh.

Para pejabat menekankan pentingnya kesabaran. Volume produksi awal akan terbatas, lalu meningkat jika sistem percontohan terbukti andal. Tujuannya adalah membangun keahlian di seluruh rantai, mulai dari ekstraksi hingga produksi oksida, logam, dan paduan magnet, meski biaya per unit pada awalnya lebih tinggi daripada produk impor. Hasilnya akan menjadi perlindungan terhadap guncangan pasokan sekaligus landasan untuk memperluas produksi seiring kemajuan teknologi.

China, rantai pasokan, dan politik mineral baru

Persaingan mendapatkan logam tanah jarang tidak terpisahkan dari politik. Pada April, China memperketat pengendalian ekspor beberapa logam tanah jarang menengah dan berat, seperti disprosium dan terbium yang penting bagi magnet bersuhu tinggi. Pada 9 Okt, Beijing memperluas pengendalian tersebut dan menambahkan lebih banyak unsur ke dalam daftar. Para pejabat di Washington menyebut langkah itu sebagai ancaman langsung terhadap rantai pasokan industri. Amerika Serikat mengisyaratkan kemungkinan penerapan tarif tambahan hingga 100 persen atas impor dari China, sementara pemerintah negara-negara sekutu menyerukan koordinasi untuk mencegah terulangnya gangguan pasokan sebelumnya.

Jepang bergerak membangun kemitraan yang lebih luas. Koordinasi dengan Amerika Serikat, India, dan Australia semakin intensif, dan Tokyo juga membahas kerja sama rantai pasokan dengan Uni Eropa. Pembicaraan ini mencakup eksplorasi, berbagi data, pemurnian, dan penimbunan. Upaya tersebut sejalan dengan dorongan yang lebih luas di antara negara-negara maju untuk menyebar risiko ke berbagai kawasan dan mengurangi titik kegagalan tunggal dalam pasokan mineral kritis.

Negara-negara tetangga di kawasan juga menjajaki dasar laut. Kepulauan Cook, misalnya, telah membuka sebagian wilayah perairannya untuk eksplorasi nodul yang kaya nikel, kobalt, dan mangan. Sementara aturan untuk perairan internasional masih disusun oleh Otoritas Dasar Laut Internasional, proyek nasional di dalam zona ekonomi eksklusif, seperti proyek Jepang, dapat berjalan berdasarkan regulasi domestik. Penerimaan pembeli terhadap material hasil penambangan laut dalam akan bergantung pada standar lingkungan, keterlacakan, dan kepercayaan publik terhadap pemantauan.

Dapatkah Jepang membangun rantai nilai yang lengkap

Diversifikasi pasokan hanyalah satu langkah. Untuk menjamin ketahanan yang sesungguhnya, Jepang membutuhkan kapasitas pemrosesan menengah dan hilir yang lebih besar. Ini berarti membangun fasilitas pemisahan unsur berat dan menengah, produksi logam, serta pembuatan paduan magnet. Jepang mendukung investasi di Malaysia dan Vietnam untuk memperluas pemurnian di luar China, tetapi unsur berat masih menjadi bagian rantai pasokan yang paling terbatas. Lumpur Minamitorishima menjanjikan dalam hal ini, asalkan unsur-unsurnya dapat dipisahkan secara efisien dan dengan tingkat kemurnian yang sebanding.

Mengurangi permintaan adalah langkah lainnya. Peneliti dan produsen sedang mengembangkan magnet yang menggunakan lebih sedikit logam tanah jarang, atau bahkan tidak menggunakannya sama sekali. Rancangan awal dapat menggantikan sebagian kandungan disprosium atau mengubah komposisi ke unsur yang ketersediaannya tidak terlalu terbatas, meski ada kompromi pada ukuran atau kinerja. Daur ulang juga terus berkembang. Nissan dan Universitas Waseda mengembangkan proses untuk mengambil kembali logam tanah jarang dari motor yang sudah tidak terpakai dan sisa magnet. Jepang telah menambah cadangan strategisnya dan membangun sistem untuk mengumpulkan serta memproses kembali komponen berharga dari produk bekas. Langkah-langkah ini memberi waktu, tetapi tidak menghapus kesenjangan yang ditimbulkan keunggulan China dalam pemrosesan.

Logistik sama pentingnya dengan metalurgi. Minamitorishima jauh dari pusat industri, sehingga peningkatan kecil dalam penjadwalan kapal, prapemrosesan di lokasi, dan penggunaan kontainer dapat menekan biaya. Para pejabat telah membahas pembangunan kilang sederhana di dekat atol pada tahap berikutnya untuk mengurangi volume yang dikirim ke daratan utama. Jika sistem percontohan mencapai target pada 2027, pasokan untuk perusahaan swasta dapat dimulai sekitar 2028. Ujian terakhirnya adalah mengirimkan material berkualitas dan konsisten kepada produsen magnet. Jika tantangan itu teratasi, Jepang akan memiliki sumber alternatif nyata untuk beberapa logam paling strategis dalam perekonomian modern.

Poin-Poin Utama

• Jepang akan memulai uji penambangan lumpur kaya logam tanah jarang pada kedalaman 5.000 hingga 6.000 meter di lepas pantai Minamitorishima pada Januari 2026, yang akan menjadi pertama di dunia pada kedalaman ini.
• Survei menunjukkan bahwa endapan tersebut mungkin mengandung sekitar 16 juta ton logam tanah jarang, dengan proporsi tinggi unsur berat dan menengah seperti disprosium dan terbium.
• Tujuannya adalah menyediakan pasokan domestik untuk keamanan nasional, dengan sistem percontohan yang menargetkan pengambilan 350 ton lumpur per hari pada Januari 2027 dan potensi pasokan ke sektor swasta mulai 2028.
• Tantangan rekayasa mencakup pipa sepanjang 6.000 meter, pengangkutan bubur lumpur yang stabil, mesin dasar laut, dan kapasitas pemurnian baru di darat.
• Risiko lingkungan terutama berkaitan dengan gumpalan sedimen dan ekosistem laut dalam; uji coba bertahap dirancang untuk mengumpulkan data dan menyesuaikan metode.
• Biayanya tinggi, dengan setiap pelayaran menelan lebih dari 150 juta yen dan peralatan khusus berharga puluhan miliar yen.
• Pengendalian ekspor logam tanah jarang oleh China pada April dan 9 Okt menegaskan kerentanan rantai pasokan; Jepang telah mengurangi ketergantungannya pada China dari sekitar 90 persen pada 2010 menjadi sedikit di bawah 60 persen saat ini.
• Jepang memperluas kemitraan dengan Amerika Serikat, India, Australia, dan Uni Eropa, sementara Otoritas Dasar Laut Internasional mengembangkan aturan untuk perairan internasional.
• Daur ulang, riset substitusi, dan cadangan strategis merupakan bagian dari rencana Jepang, tetapi kapasitas pemurnian unsur berat di luar China masih terbatas.
• Jika uji coba berhasil, Minamitorishima dapat menjadi sumber mineral kritis jangka panjang dan penyangga terhadap guncangan pasokan di masa depan.